一種帶有緩衝腔的單顆粒採樣器的製作方法

2023-05-13 00:32:56

專利名稱：一種帶有緩衝腔的單顆粒採樣器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有緩衝腔的單顆粒採樣器，屬於環境分析和大氣採樣技術領域。
背景技術：
隨著大氣氣溶膠混合狀態對氣候及健康的影響,對單顆粒的認識在大氣科學領域的地位日趨重要。研究報告已表明，大氣單顆粒如硫酸鹽、有機顆粒物、重金屬顆粒和煙塵(也稱為黑炭)等相互混合成為內部混合顆粒，給環境和人類健康帶來很多負面影響。現有技術中，實用新型專利CN201120182972.9公開了一種單顆粒採樣器，如圖1和2所示，採樣氣體經由進氣口 110、通氣管111進入加速腔103，由於加速腔103為漏鬥形，起到對採樣氣體進行加速的作用，採樣氣體到達採樣膜108處的流速大幅增加，高速的採樣氣流打在採樣膜108上，使單顆粒富集於採樣膜108上，其餘氣體沿下圓臺107上的通氣孔109、出氣嘴102、出氣口 112和氣泵排出，進而完成一次對大氣單顆粒的採樣。然而，上述單顆粒採樣器在實際使用中仍存在有一些不足，例如:實際上，採樣氣體中經常會包含有雜質，比如:大於10微米的顆粒物(或者稱為降塵)，因而實踐中發現採樣時會有雜質被採集於採集膜上，導致採樣的精度不夠令人滿意。
發明內容針對現有技術的不足，本實用新型提供一種帶有緩衝腔的單顆粒採樣器，其具有沉澱採樣氣體中的雜質，從而提高採樣精度等優點。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:—種帶有緩衝腔的單顆粒採樣器，包括單顆粒採樣頭，單顆粒採樣頭包括進氣嘴、緩衝腔、加速腔、採集腔、樣品臺和出氣嘴，進氣嘴與緩衝腔的上端通過密封圈相連，緩衝腔的下端與加速腔的上端通過第一通氣孔相連通，加速腔為上寬下窄的漏鬥形，加速腔的下端與採集腔通過採樣器切割孔徑相連通，在採集腔內有樣品臺與採樣器切割孔徑相對，樣品臺在採樣器切割孔徑的正下方，樣品臺的上端面設置有採樣膜，出氣嘴與採集腔的下端通過密封圈相連。優選地，樣品臺包括上圓臺和下圓臺，上圓臺的直徑大於採樣器切割孔徑的直徑且小於採集腔的內徑，上圓臺的直徑小於下圓臺的直徑，下圓臺上設置有通氣孔，通氣孔與出氣嘴相連通。優選地，進氣嘴與緩衝腔的上端通過密封圈相連，出氣嘴與採集腔的下端通過密封圈相連。優選地，在緩衝腔的上部或底部設置濾網。由上述技術方案可知，本實用新型與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。在本技術方案中，先利用緩衝腔沉澱氣體中所包含的部分雜質，比如:大於10微米的顆粒物(或者稱為降塵)，再對濾去部分雜質後的氣體進行加速、採集等過程，這樣就避免了樣品臺採集到雜質從而影響採樣精度的問題，提高了採樣精度。

為更清楚地闡述本實用新型的技術方案及其技術效果，
以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行詳細說明。圖1是現有技術中單顆粒採樣器的結構示意圖；圖2是現有技術中單顆粒採樣頭的縱向剖視圖；圖3是本實用新型中單顆粒採樣頭的縱向剖視圖；其中，圖1、圖2中，101、進氣嘴;102、出氣嘴;103、加速腔;104、採集腔;105、採樣器切割孔徑；106、樣品臺的上圓臺；107、樣品臺的下圓臺；108、採樣膜；109、通氣孔；110、進氣口 ；111、通氣管；112、出氣口 ；113、氣泵；114、開關閥；115、直流電源；116、指示燈；117、電源開關；118、流量計；119、採集頭側壁；120、密封圈；121、單顆粒採樣頭。圖3中，1、進氣嘴；2、出氣嘴；10、緩衝腔；3、加速腔；4、採集腔；5、採樣器切割孔徑；6、樣品臺的上圓臺；7、樣品臺的下圓臺；8、採樣膜；9、第一通氣孔；19、第二通氣孔。
具體實施方式
下面結合實施例和說明書附圖對本實用新型進行詳細地說明，但本實用新型應不限於此。如圖3所示，一種帶有緩衝腔的單顆粒採樣器，包括單顆粒採樣頭，單顆粒採樣頭包括進氣嘴1、緩衝腔10、加速腔3、採集腔4、樣品臺和出氣嘴2。進氣嘴I與緩衝腔10的上端通過密封圈相連，緩衝腔10的下端與加速腔3的上端通過第一通氣孔9相連通。加速腔3為上寬下窄的漏鬥形，加速腔3的下端與採集腔4通過採樣器切割孔徑5相連通。設置於採集腔4內的樣品臺與採樣器切割孔徑5相對，並且樣品臺位於採樣器切割孔徑5的正下方，樣品臺的上端面設置有採樣膜8，出氣嘴2與採集腔4的下端通過密封圈相連。樣品臺包括上圓臺6和下圓臺7，上圓臺6的直徑大於採樣器切割孔徑5的直徑且小於採集腔4的內徑，上圓臺6的直徑小於下圓臺7的直徑，下圓臺7上設置有通氣孔19，通氣孔19與出氣嘴2相連通。利用本實用新型的採樣器進行採樣的過程如下:採樣氣體由進氣嘴I進入緩衝腔10，由於緩衝腔10具有緩衝氣流的作用，可以使採樣氣體中的大部分雜質沉澱於緩衝腔10內。然後,經過緩衝沉澱的採樣氣體進入加速腔3，由於加速腔3為上寬下窄的漏鬥形，採樣氣體到達採樣膜8處的流速遠大於進氣嘴I處的氣體流速，高速的採樣氣流打在採樣膜8上，使單顆粒富集於採樣膜8上，其餘氣體沿下圓臺7上的通氣孔19、出氣嘴2排出，進而完成一次對大氣單顆粒的採樣。雖然在本實施例中緩衝腔10的形狀描述為圓柱形，但是本領域技術人員可以理解到，其形狀也可以是其他形狀，比如球狀或葫蘆狀，只要能實現緩衝沉澱作用即可。而且，還可以在緩衝器的上部或者底部設置濾網等過濾裝置以優化沉澱雜質的效果。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型的技術範圍作任何限制，故凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1.一種帶有緩衝腔的單顆粒採樣器，包括單顆粒採樣頭，其特徵在於，所述單顆粒採樣頭包括進氣嘴(I)、出氣嘴(2)、緩衝腔(10)、加速腔(3)、採集腔(4)和樣品臺，所述進氣嘴(I)與緩衝腔(10)的上端相連，所述緩衝腔(10)的下端與所述加速腔(3)的上端通過通氣孔(9)相連通，所述加速腔(3)的下端與所述採集腔(4)通過採樣器切割孔徑(5)相連通，所述樣品臺設置於所述採集腔(4)內並且與採樣器切割孔徑(5)相對，所述樣品臺的上端面設置有採樣膜(8)，所述出氣嘴(2)與所述採集腔(4)的下端相連。
2.如權利要求1所述的帶有緩衝腔的單顆粒採樣器，其特徵在於，所述樣品臺包括上圓臺(6)和下圓臺(7)，所述上圓臺(6)的直徑大於所述採樣器切割孔徑(5)的直徑且小於所述採集腔⑷的內徑，所述上圓臺(6)的直徑小於下圓臺(7)的直徑，所述下圓臺(7)上設置有通氣孔(19)，所述通氣孔(19)與所述出氣嘴(2)相連通。
3.如權利要求1所述的帶有緩衝腔的單顆粒採樣器，其特徵在於，所述進氣嘴(I)與所述緩衝腔(10)的上端通過密封圈相連，所述出氣嘴(2)與所述採集腔(4)的下端通過密封圈相連。
4.如權利要求1所述的帶有緩衝腔的單顆粒採樣器，其特徵在於，在所述緩衝腔(10)的上部或底部設置濾網。
專利摘要本實用新型涉及一種帶有緩衝腔的單顆粒採樣器，包括單顆粒採樣頭，單顆粒採樣頭包括進氣嘴(1)、出氣嘴(2)、緩衝腔(10)、加速腔(3)、採集腔(4)和樣品臺。採用本實用新型的帶有緩衝腔的單顆粒採樣器對大氣的單顆粒進行採集，具有能沉澱採樣氣體的雜質，從而提高採樣精度等優點。
文檔編號G01N1/22GK203037511SQ201320047529
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者楊小陽, 何友江, 殷寶輝, 耿春梅, 徐峻, 王歆華, 王軍方, 王清利, 白志鵬 申請人:中國環境科學研究院